Las claves de la energía solar

Cada hora, el Sol arroja sobre la superficie terrestre la energía suficiente para colmar nuestras necesidades energéticas globales por todo un año entero. Tan solo 18 días de radiación solar contienen la energía similar a la extraíble de todas las reservas de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo) del planeta entero. Viendo estas cifras, parecería que la energía solar se antoja como la solución ideal a la crisis energética. Hablemos sobre ella:

Existen varias formas de obtener energía de la radiación solar (de ello hablaremos más tarde), pero, para empezar, hay que entender qué es la energía solar: se trata de la energía proveniente de la radiación solar, no solo de la luz visible, sino de todas las magnitudes de onda que el Sol genera. Todas estas formas de energía consisten en fotones (partículas sin masa a la máxima velocidad posible en el Universo) que, en función de las características de la onda en que viajan, dan lugar a uno u otro tipo de luz. Por ejemplo, una magnitud de onda larga podría generar ondas microondas, y una corta, rayos X.

Las frecuencias de onda más cortas portan una energía mayor, pero todas ellas pueden ser recolectadas y transformadas para uso humano. Sin embargo, existen maneras muy diversas de aprovecharla:

Energía fotovoltaica

Se trata del método más conocido para generar electricidad a partir del Sol. Existen ciertos materiales (denominados “fotoeléctricos”) capaces de absorber fotones de luz y convertirlos en electricidad en forma de corriente continua. El dispositivo que se emplea para esto se denomina “célula fotovoltaica”, y usualmente está hecha de silicio.

Las celdas fotovoltaicas pueden estar conectadas a la red eléctrica o no. En el primer caso nos encontramos los grandes parques solares que generan energía en grandes cantidades para consumo convencional, pero también se da el caso de los parques solares de tamaño reducido, que abastecen a una vivienda o inmueble, pero cuyo exceso es vertido a la red eléctrica.

Por otro lado, debido a la facilidad de instalación de los paneles fotovoltaicos, es habitual encontrarlos en ubicaciones aisladas. En estos casos, las celdas abastecen a una vivienda sin estar conectadas a la red de distribución. Para disponer de suministro incluso en días nublados o por la noche, lo habitual es que el exceso se almacene en baterías.

Sin embargo, la energía solar fotovoltaica no es la solución a los males del mundo. La fabricación de las células depende de energías no renovables, y, además, su proceso de manufacturación es extremadamente contaminante, tanto que hay quienes se preguntan si realmente la energía fotovoltaica es verde. Por otro lado, se trata de una tecnología extremadamente cara y frágil, pues una célula, muy costosa de fabricar, puede dañarse fácilmente.

Energía fototérmica

En este caso, la energía solar no se transforma directamente en electricidad, sino que pasa por una serie de pasos previos: La radiación solar es recogida en colectores, que pueden tener muchas formas y tamaños, pero cuyo propósito común es transformar la radiación en calor, Por este motivo, los dispositivos más rudimentarios suelen ser, simplemente, superficies metálicas oscuras, mientras que los más complejos pueden llegar a incorporar tubos de vacío y otros elementos.

Un circuito de agua pasa por el colector, calentándose. Ese agua hará funcionar una turbina que, gracias a la presión del vapor, generará electricidad. La forma más común de este esquema se da en el caso de las grandes centrales fototérmicas de las energéticas españolas es en forma de una torre con un colector sobre el que incide la luz reflejada por un conjunto de espejos que amplifican la radiación para llegar a temperaturas de 500 grados centígrados en adelante.

Sin embargo, mucho más común es encontrar colectores más pequeños en hogares sin turbina. En estos casos, el propósito de la instalación suele ser alimentar la calefacción mediante agua caliente, las duchas, o incluso calentar piscinas, en verano. Este tipo de instalación es mucho más simple que la tecnología fotovoltaica, por lo que implica unos costes menores para las empresas y para el consumidor. Además, su proceso de elaboración no es muy contaminante, pero su eficiencia sí que es bastante más elevada.

Como contrapartida podemos mencionar el hecho de que los sistemas fototérmicos domésticos no suelen disponer de turbina, por lo que lo habitual es que no puedan generar electricidad. Sin embargo, su capacidad de calentar grandes cantidades de agua a coste cero los suele hacer muy atractivos para muchos consumidores.

Energía solar pasiva

La energía solar pasiva hace referencia a las técnicas de diseño arquitectónico que permiten que un edificio tome energía del Sol de forma eficiente para calentarse en verano, pero que no lo haga en invierno. Para que un edificio se nutra de este tipo de energía no basta con dotarlo de eficiencia energética, sino que también deberá contar con un diseño estudiado de sus elementos, y contar con superficies preparadas para absorber la radiación en unos momentos del año y para no hacerlo en otros.

Para que un edificio pueda calentarse de este modo deberá estar diseñado con ese propósito en mente desde el principio. Por ello, muy pocas edificaciones pueden dotarse de este tipo de elementos. Además, un diseño de estas características suele ser más caro que uno convencional.

Sin embargo, el mantenimiento que suelen necesitar estas tecnologías es muy bajo, y el ahorro en electricidad muchas veces compensa el desembolso inicial. Por ese motivo, son grandes edificios gubernamentales o de empresas importantes los que incorporan los principios de la energía solar pasiva en su diseño.

Ventajas e inconvenientes

La energía solar se configura como una de las mejores opciones para generar electricidad, sobre todo en su variante térmica, debido a la simpleza de su diseño y a su alta eficiencia. Sin embargo, no todo son ventajas. Aunque la energía solar térmica es completamente limpia, solo alcanza su máximo rendimiento en verano. Por la noche, además, no genera nada, al igual que si el día se presenta muy nublado.

En cuanto a sus variantes domésticas: una pequeña instalación solar podría cubrir buena parte de tus gastos en electricidad, y lo habitual es que los costes iniciales se cubran en unos 5 años. Valora la opción de dotar a tu vivienda de uno de estos sistemas. Y si deseas seguir ahorrando, echale un vistazo a estas tarifas de energía verde.

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